Darázs-modell

Szlávi Péter

2000-2012

Tartalom

1. Elvárások. 2

2. A problémák. 3

2.1. Állapotok, állapotváltoztatás, programkezelés. 3

2.2. Képernyõk. 3

2.3. Billentyûkezelés. 3

2.4. Tájékoztató. 3

2.5. Grafikus képernyõ. 4

2.6. Összefoglalás. 5

2.7. Szimulációs keret 5

3. A keretprogram... 6

4. Feladatok. 6

Alapfeladat 6

Célfeladat 7

Szorgalmi feladat 7

5. A teljes anyag. 8

1. Elvárások

Az elvárásokat legjobban az alábbi, futás során keletkezett ábrasor fejezi ki.

1. ábra. Egy futási kép – Tájékoztató

2. ábra. Egy futási kép – Paraméterezés

3. ábra. Egy futási kép – Futás közben

Mindenekelõtt lássunk egy próbát! (DarazsMo.exe)

2. A problémák

A kezelés és a látvány, valamint a szimuláció specifikus problémái és megoldásötletei.

2.1. Állapotok, állapotváltoztatás, programkezelés

Normál / Lépésenkénti / Csendes / Vége

TÜzemMódok típus, ÜzemMód állapotváltozó

2.2. Képernyõk

Karakteres – tájékoztatás, paraméterezés

Grafikus – modellezés

Miért célszerû ez így? Miért nem csak karakteres vagy csak grafikus képernyõ?

2.3. Billentyûkezelés

Billentyûfigyelés, várakozás-kijelzés, állapotmódosítás (ÜzemMód állapotváltozó)

2.4. Tájékoztató

Egyszerû szerkezetû (=elõre a képernyõre tördelt) Text fájlból, karakteres képernyõre, lapozottan.

Text-kezelési minimum – emlékeztetõ:

· Var f:Text; {karakterfájl} sor:String[80]; {egy sorát ebben olvassuk majd be}

· Assign(f,fN); {$i–} Reset(f); {$i+} hiba:=IOResult<>0; {ellenõrzött nyitás}

· Eof(f) {=vége-e az f fájlnak?}

· Readln(f,sor); {egy sor beolvasása f-bõl sor-ba}

· Close(f); {f lezárása}

2.5. Grafikus képernyõ

Felépítése, állandó részei (keret, cím, idõ, help-sor), ablakfajták (grafikon / eseménytér)

Turbo grafikai[1] „egyszer-egy” – emlékeztetõ:

· Graph unit · InitGraph · Detect

· SetViewPort, GetMaxX… · ClearViewPort · SetLineStyle, SolidLn…

· SetTextJustify, CenterText… · Rectangle · OutTextXY

A Grafikon-ablak mûveletei:

· Létrehozás paraméterek szerint (hol, mekkora, cím, …)

· (Elsõ) kirajzolás (az ablak „statikus” részeinek megjelenítése)

· Teljes grafikon kirajzolás (pl. Csendes üzemmód után, vagy eloszlásgörbe)

· Eloszlásdiagram – csak a változó oszlop adminisztrálása, és üzemmódfüggõen kirajzolása

· IdõDiagram kirajzolás – az új oszloppal bõvítés (adminisztrálással), és –üzemmódfüggõen– kirajzolása shift-eléssel

4. ábra. Eloszlásdiagram		5. ábra. Idõdiagram
Az Eseménytér-ablak mûveletei · Eseménytér kirajzolása · Elemi esemény követése
	6. ábra. Eseménytér-ablak

2.6. Összefoglalás

A probléma forrása az, hogy bár elõre tudhatók azok a végkifejletek, amelyek bekövetkezhetnek, de hogy mikor, és milyen mértékben azt a futás végén lehet csak tudni. Tehát a megjelenítendõ információnak van elõre megfogalmazható szöveges része, amelyekbe beleillesztendõk a futás aktualitásai.

Megoldásötlet: a szövegben elhelyezni olyan speciális jeleket, amelyekrõl beolvasás közben ordít, hogy milyen aktualitást kell a helyére illeszteni. Tehát a megoldás algoritmusa hasonlít a tájékoztatóéra, azzal a különbséggel, hogy soronként ellenõrizni kell a speciális jelek meglétét, és esetleg be kell oda illeszteni a hozzátartozó aktualitás értékét.

2.7. Szimulációs keret

Modell-reprezentáció – a modell alapadatai:

· T – idõ

· N,K – össz-darázs-szám, bal dobozbeli darázsszám (modell-specifikus)

· UzemMod: TUzemModok – aktuális üzemmód

· Darazs – darazsak holléte (modell-specifikus)

· dobozTerkep – szabad/foglalt helyek nyilvántartása (modell-specifikus)

· darazsKep – darázs rajza (modell-specifikus)

Modell-implemetáció – a modell nagyvonalú algoritmusa (Pascal-ul):

UzemMod:=Lepesenkenti;
Tajekoztato;

Inicializalas; T:=0;

KezdoKepernyo;

EredmenyMegjelenites;

While not VegeE do

Begin

SzimulaciosLepes;

Inc(T);

EredmenyMegjelenites;

End;

OsszefoglaloMegjelenites;

Az eljárások/függvények rövid leírása:

· Tájékozató:

L. feljebb

· Inicializálás:

Paraméterbeolvasás (modell-specifikus)

Grafikonok parametrizálása

Eseménytér inicializálása

Darázskép-generálás (modell-specifikus)

Darazsak elhelyezése (modell-specifikus)

· KezdõKépernyõ

Grafikus képernyõre váltás

Grafikus képernyõ (-alap)elkészítése (ablakok kirajzolása)

· EredményMegjelenítés

Aktuális idõ kiírása

Grafikus ablakok frissítése (a változó adatok módosítása)

· VégeE

Billentyûfigyelés –üzemmódtól függõen: várakozás–

Végállapot-figyelés (modell-specifikus)

(Esetleg) kijelzés frissítés (Csendes → Normál / Lépésenkénti)

· SzimulációsLépés

A lényeg – modellváltozók módosítása (modell-specifikus)

Az eseménytér módosítása (ha kell)

· ÖsszefoglalóMegjelenítés

Konklúzió levonása – a végidõt, az össz- és a baloldali dobozbeli darázs-számot tartalmazó, elõre gyártott, fájlban levõ szöveg megjelenítése (a szöveg: modell-specifikus)

L. a keretprogram OsszefoglaloMegjelenites eljárásában

Összefoglaló ábrák megjelenítése (modell-specifikus)

3. A keretprogram

L. DarazsKe.pas.

Megértendõ fogalmak, részek:

· a feltételes fordítás lényege és itteni célja

· a típusok – fõleg a THisztAblak

· a globális adatok – fõleg a T, N, K, Darazs, DobozTerkep

· az ablak-mûveletek célja, paraméterezése

· az inicializálás feladatai (és a fejlesztési kényszer miatt keletkezett TP2FP… konverziós függvények)

· a ’kezdõ képernyõ’ feladatai

· az eredménymegjelenítés feladatai

· a vége-e függvény (többletszolgáltatásai)

· az ’összefoglaló megjelenítés’ kulisszatitkai

4. Feladatok

Alapfeladat

A keretprogramban az ’(*ide kell a kód*)’ megjegyzéssel megjelölt részek kitöltése:

· Tajekoztato teljes megvalósítása

· Inicializalas-ban

o az N és a K tisztességes beolvasása,

o az eseménytér inicializálásából a darazsak elhelyezése a Darazs-ban és a DobozTerkep kitöltése

· SzimulaciosLepes-ben

o az átrepülõ darázs kiválasztása,

o az eseménytér régi dobozából törlése,

o az eseménytér új dobozában hely keresése, és elhelyezése

A jövõbe mutató célfeladat

A Darázs-modell keretprogramjából olyan szimulációs keretprogram elkészítése, amely a késõbbiekben jobb kiindulópontul szolgálhatna, mint a Darázs-modellé. Azaz a biztosan fölösleges részeket ki kell hagyni. Annyit lehet elõre tudni, hogy a késõbbi modelljeinkben a „mozgó alkatrészeket” (a mostani darazsakat) már elegendõ lesz egy valamilyen színes pöttyel jelölni, és csak egyetlen reakciótérben zajlanak majd az események (nem lesz több doboz).

Szorgalmi feladat

Illesszünk be egy új diagramot a programba, amelyen megjelenítjük azt az eloszlást, amelyet a darázs-modell a konkrét paraméterekhez jósol. Ezt elegendõ egyetlen egyszer kirajzolni, hiszen az idealizált végállapotot szemlélteti. Az összefoglalóban kiírjuk, hogy kezdetben és a végén mennyi volt az empirikus és az elméleti eloszlás „távolsága”. (Az elméleti eloszlás (N,½)-paraméterû binomiális eloszlás.[2])

Ezt a távolságot pl. az alábbi módon definiálhatjuk:

Ha N elembõl áll az eloszlást reprezentáló sorozat (e₀, …, e_N), akkor két ilyen távolsága legyen

Hogy mire is gondolok? Álljon néhány jellemzõ kép az elérendõ cél bemutatására!

7. ábra. Egy futási kép a szimuláció elejérõl (T=141)

8. ábra. Egy futási kép a futás legvégén (T=23847)

9. ábra. Egy futási kép – Összefoglaló

5. A teljes anyag

Ez a kézirat, források, lefordított kódok, súgófájl... : Darazs.zip.

---

[1] A Free Pascal implementálói elfogadták a Borland Turbo grafikáját (TG), és egy az egyben megvalósították a saját rendszerükben.

TG részletesebb leírását itt találja: http://pascal-programming.info/lesson8.php

[2] http://hu.wikipedia.org/wiki/Binomi%C3%A1lis_eloszl%C3%A1s